[发明专利]一种调湿硅藻泥材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种调湿硅藻泥材料及其制备方法。本发明中将以硅藻土作为硅源制备白炭黑负载在硅藻土上，提高了白炭黑在硅藻土上的分散性。利用硅藻土、白炭黑和海泡石的比表面积和孔容较大的特点，并优化各组分配比，提高水汽在硅藻土材料内部扩散的性能，增大材料的吸湿容量，提高吸放湿速率，具有协同调湿的效果。本发明的制备工艺简单，生产成本较低，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及硅藻泥技术领域，具体涉及一种调湿硅藻泥材料及其制备方法。

背景技术

调湿材料是一种无需借助人工能源和机械设备，依靠材料自身的放吸湿性能，感应环境湿度变化，在较高的环境湿度下，能够吸附空气中的水蒸气，降低环境湿度，在较低的环境湿度下，又能释放其吸附的水分以增加空气的湿度，自动调节空气相对湿度的功能材料。

硅藻土是一种由古代硅藻遗骸经地质作用形成的硅质沉积岩，具有天然的多孔结构，孔隙率大、吸附能力强、质轻、化学性能稳定，是一种可行的调湿材料。随着人们对于高吸放湿容量和高吸放湿速率的调湿材料的需求，单一型调湿材料往往难以满足要求，因此，开发复合型调湿材料已成为研究热点，将不同类型的调湿材料通过化学改性或物理混合的方式，制备复合型调湿材料，以改善材料的调湿性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种复合调湿材料及其制备方法，提升硅藻泥的调湿性能。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种调湿硅藻泥材料，包括以下重量份的组分：硅藻土/白炭黑复合材料30～35份、海泡石纤维5～12份、纳米二氧化钛3～5份、白水泥3～6份、灰钙粉8～12份、石英砂20～30份、凹凸棒粉4～6份、胶粉0.1～1份、纤维素醚0.2～2份和木纤维0.1～0.6份，所述硅藻土/白炭黑复合材料中，所述白炭黑负载在硅藻土颗粒上，且硅藻土与白炭黑的重量比为5～8:1。

本发明中将以硅藻土作为硅源制备白炭黑负载在硅藻土上，提高了白炭黑在硅藻土上的分散性。利用硅藻土、白炭黑、海泡石纤维的比表面积和孔容较大的特点，提高水汽在硅藻土材料内部扩散的性能，增大材料的吸湿容量，提高吸放湿速率。

作为本发明所述的调湿硅藻泥材料的优选实施方式，所述硅藻土/白炭黑复合材料和海泡石纤维的重量比为5:1。

作为本发明所述的调湿硅藻泥材料的优选实施方式，包括以下重量份的组分：硅藻土/白炭黑复合材料30份、海泡石纤维7份、白炭黑7份、纳米二氧化钛4份、白水泥4份、灰钙粉10份、石英砂26份、凹凸棒粉5份、胶粉0.4份、纤维素醚0.8份和木纤维0.2份。

作为本发明所述的调湿硅藻泥材料的优选实施方式，所述硅藻土/白炭黑复合材料中，硅藻土与白炭黑的重量比为6:1。

作为本发明所述的调湿硅藻泥材料的优选实施方式，所述海泡石纤维的级配为0.5～1mm 30～35wt％；1～3mm 45～50wt％；3～4mm 15～20wt％。

本发明通过优选海泡石纤维的级配，进一步提高硅藻泥材料吸放湿速率和吸湿容量。

本发明还提供了上述的调湿硅藻泥材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)硅藻土/白炭黑复合材料的制备：将硅藻土与氢氧化钠加入到水中，在75℃～80℃搅拌1～2h，得到含有硅酸钠和硅藻土的混合浆料；在混合浆料中加入硫酸溶液，所述硫酸溶液中硫酸的质量分数为50％～60％，酸析硅酸钠生成沉淀白炭黑，陈化10～12h后，经离心、洗涤和烘干，得到硅藻土/白炭黑颗粒；将硅藻土/白炭黑颗粒加入到CaCl₂溶液中，搅拌20～40min后，经离心和烘干，得到硅藻土/白炭黑复合材料；

(2)海泡石纤维的活化：将海泡石纤维在150℃～180℃热处理2～4h，得到活化后的海泡石纤维；